• Geomechanics and Engineering
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• 제24권2호
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• pp.129-141
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• 2021

The vacuum preloading method has been used in many countries for soil improvement and land reclamation. However, the treatment time is long and the improvement effect is poor for the straight-line vacuum preloading method. To alleviate such problems, a novel combined air booster and straight-line vacuum preloading method for shallow ground treatment is proposed in this study. Two types of traditional vacuum preloading and combined air booster and straight-line vacuum preloading tests were conducted and monitored in the field. In both tests, the depth of prefabricated vertical drains (PVDs) is 4.5m, the distance between PVDs is 0.8m, and the vacuum preloading time is 60 days. The prominent difference between the two methods is when the preloading time is 45 days, the injection pressure of 250 kPa is adopted for combined air booster and straight-line vacuum preloading test to inject air into the ground. Based on the monitoring data, this paper systematically studied the mechanical parameters, hydraulic conductivity, pore water pressure, settlement and subsoil bearing capacity, as determined by the vane shear strength, to demonstrate that the air-pressurizing system can improve the consolidation. The consolidation time decreased by 15 days, the pore water pressure decreased to 60.49%, and the settlement and vane shear strengths increased by 45.31% and 6.29%, respectively, at the surface. These results demonstrate the validity of the combined air booster and straight-line vacuum preloading method. Compared with the traditional vacuum preloading, the combined air booster and straight-line vacuum preloading method has better reinforcement effect. In addition, an estimation method for evaluating the average degree of consolidation and an empirical formula for evaluating the subsoil bearing capacity are proposed to assist in engineering decision making.

• 지질공학
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• 제33권1호
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• pp.137-149
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• 2023

구조물에 작용하는 토압의 방향과 장기변위상태변화를 직관적으로 파악하기 위해 수평, 수직방향의 변위 데이터를 시그모이드 함수를 이용하여 가공하고 각각 좌표계의 한 축으로 하여 변위좌표계 시스템을 설정하였다. 이러한 변위좌표계에 변위상태(압축 또는 팽창) 구분영역과 관리단계 구분영역 설정하여 각 계측지점의 변위상태와 관리단계를 직관적으로 확인할 수 있었다. 관측점을 연속적으로 나타내어 변위경로를 나타내었으며, 변위경로를 통해 변위이력, 변위추세, 지반에 작용하는 응력방향 등을 알 수 있었다. 흙막이 가시설의 실계측데이터 분석 결과 모든 계측지점에서 응력해방 방향으로 변위가 일어났으며, 정상관리상태에 위치하였다. 또한 공간적 상관성이 높은 계측지점 간 거동은 비슷한 거동추세를 보였으며, 공간적 상관성이 낮은 계측지점 간에는 상이한 거동 추세를 보였다. 공간적으로 연속되어 분포하는 지표침하데이터를 변위좌표계를 이용하여 전조현상과 거동영역에 대한 상관성 분석을 수행하면 파괴시간, 영역 예측이 가능 할 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.39-52
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• 2019

In this paper the development and implementation of an artificial intelligence (AI)-based Tunnelling Impact prediction and assessment program (SKKU-iTunnel) is presented. Program predicts tunnelling induced surface settlement and groundwater drawdown by utilizing well trained ANNs and uses these predicted values to perform the damage assessment likely to occur in nearby structures and pipelines/utilities for a given tunnel problem. Generalised artificial neural networks (ANNs) were trained, to predict the induced parameters, through databases generated by combining real field data and numerical analysis for cases that represented real field conditions. It is shown that program equipped with carefully trained ANN can predict tunnel impact assessments and perform damage assessments quiet efficiently and comparable accuracy to that of numerical analysis. This paper describes the idea and implementation details of the SKKU-iTunnel with an example for demonstration.

• Geomechanics and Engineering
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• 제13권1호
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• pp.79-97
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• 2017

Natural clays exhibit features such as structural and anisotropy. In this work, a constitutive model that is able to replicate these two salient features of natural clays is presented. The proposed model is based on the classical S-CLAY1 model, where the anisotropy of the soil is captured through the initial inclination and rotation of the yield surface. To account for the structural of the soil, the compression curve of the reconstituted soil is taken as the reference. All parameters of the proposed constitutive model have clear physical meanings and can be conveniently determined from conventional triaxial tests. This proposed model has been used to simulate the behavior of soft soil in the undrained triaxial tests and the performance of Murro embankment in terms of settlement and horizontal displacements during embankment construction and consolidation stage. Results of numerical simulations using proposed model have been compared with the field measurement data. The comparisons show that the two features significantly influence the prediction results.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.87-94
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• 1999

Sand drain as a vertical drainage is widely used in soft ground improvement. Recently, sand, the principal source of sand drain, is running out. A laboratory model test was carried out to utilize gravel as a substitute for sand. Though which the characteristics of gravel are compared to those of sand for engineering purpose. Two cylindrical containers for the model test were filled with marine clayey soil from the west coast of Korea with a column in the center, one with sand, the other with gravel. Vibrating wire type piezometers were installed at the distance of 1.0D, 1.5D and 2.0D from the center of the column. D is the diameter of the column. The transient process of pore water pressure with loading and the characteristics of consolidation were studied with the data gained from the measuring instrument place on the surface of the container. The parameter study was performed for the marine clayey soil before and after the test in order to check the effectiveness of the improvement. The clogging effect was checked at various depth in gravel column after the test. According to the test, the settlement was found to be smaller in gravel drain than in sand drain. The increase in bearing capacity by gravel pile explains the result. The clogging effect was not found in gravel column. As a result, it is assumed that gravel is relatively acceptable as a drainage material.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.494-504
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• 2008

Successful design, construction and maintenance of NATM tunnel demands prediction, control, stability estimation and monitoring of surface settlement, gradient and ground displacement with high accuracy. Back analysis using measured data and forward analysis have been and are indispensable tools to achieve this goal. Sakurai provided the hazard warning levels for assessing the stability of tunnels using the relation of critical strain and apparent Young's modulus. This paper performed the estimation of tunnel stability on construction. Firstly, the apparent Young's modulus concept and back analysis method is introduced for the assessment of tunnel safety during excavation a brief framework. Secondly, this paper deals with case study using "Apparent Young's modulus" and "Back analysis" for the purpose of estimating the stability of NATM tunnel in Korea. Finally, a general method that can be estimated the tunnel stability discussed by a flow chart.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.387-402
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• 2014

혼잡한 도심지에서는 지상의 공간부족에 따른 터널 구조물에 대한 시공의 필요성이 늘어나고 있다. 터널은 굴착 시 주위 지반의 교란 및 변위를 발생시키는데, 그에 따른 안정성 검토가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 터널굴착에 따른 지반의 거동을 측정하기 위해 모형터널 장비를 개발하였다. 모형터널은 터널굴착을 모사하기 위해서 터널 내부의 일정한 물의 양을 조절하면서 외경을 축소한다. 그에 따라 발생하는 체적손실이 터널굴착에 따른 지반의 변위를 발생시킨다. 지반의 변형 측정은 근거리 사진계측기법을 사용하였으며, 이를 변위분포도와 변위벡터로 나타내었고, 유한요소 수치해석, 기존 문헌, 이론 및 경험식들과 비교하였다. 또한, 터널 천단부 강관 보강 및 무보강의 터널굴착에 따른 모형시험을 진행하여 지반의 거동을 분석하였다. 본 연구의 실내모형터널시험은 지반의 자세한 변위 데이터를 얻기 위해 흙으로 가정한 알루미늄봉과 근거리 사진계측을 사용한 이상화된 2차원의 연구이다. 그 결과, 유한요소 수치해석에서의 흙의 변형 패턴이 실제 모형 시험과 상당히 유사함을 확인 및 검증 할 수 있었다.

• 한국지역지리학회지
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• 제11권4호
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• pp.453-462
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• 2005

본 연구는 해상도 60cm의 정밀 위성인 퀵버드 영상을 이용하여 북한 서해안의 평남 온천군과 남포시 지역을 사례로 구릉지에서의 농지 개간에 따른 지표 침식의 패턴을 분석한 것이다. 북한에서는 1980년대 이후부터 경제적 어려움으로 인하여 대규모의 인력과 장비가 요구되는 간석지 개간은 거의 이루어지지 못했다. 그 대신 소규모 개인 작업이 가능한 완만한 구릉지의 사면에서 정상까지를 다락밭과 비탈밭 등의 농경지로 개간하여 왔다. 이들과 인접하여 과수원도 개발되고 있으며, 집단 거주지의 형태로 취락이 조성되어 있다. 또한 농지 개발에 따라 농수로가 개설, 연결되고, 경작지의 능선부에는 구덩이를 파서 만든 작물 임시집하장들을 조성하였다. 이러한 구릉지 사면의 농지 개발에 의해 지표 침식이 발생하고 있는데, 침식의 유형은 개간의 형태와 관리 상태에 따라 점 침식, 선형 침식, 두부 침식으로 구분되며, 릴과 우곡의 모습도 관찰된다. 또한 관리 부실로 인한 사면의 표토 유실, 수로의 붕괴와 사태, 매립, 웅덩이의 붕괴 등으로 농업 생산성이 저하되고 있다. 퀵버드 영상 자료 분석은 1차적으로 실질적인 지리적 자료를 제공하고, 또한 북한 농업 지원 및 통일 국토 계획에도 도움을 줄 것으로 기대한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권5호
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• pp.1061-1070
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• 2018

The main purpose of retaining wall methods for deep excavation is to keep the construction site safe from the earth pressure acting on the backfill during the construction period. Currently used retaining wall methods include the common strut method, anchor method, slurry wall method, and raker method. However, these methods have drawbacks such as reduced workspace and intrusion into private property, and thus, efforts are being made to improve them. The most advanced retaining wall method is the prestressed wale system, so far, in which a load corresponding to the earth pressure is applied to the wale by using the tension of a prestressed (PS) strand wire. This system affords advantages such as providing sufficient workspace by lengthening the strut interval and minimizing intrusion into private properties adjacent to the site. However, this system cannot control the tension of the PS strand wire, and thus, it cannot actively cope with changes in the earth pressure due to excavation. This study conducts a preliminary numerical analysis of the field applicability of the controllable prestressed wale system (CPWS) which can adjust the tension of the PS strand wire. For the analysis, back analysis was conducted through two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) numerical analyses based on the field measurement data of the typical strut method, and then, the field applicability of CPWS was examined by comparing the lateral deflection of the wall and adjacent ground surface settlements under the same conditions. In addition, the displacement and settlement of the wall were predicted through numerical analysis while the prestress force of CPWS was varied, and the structural stability was analysed through load tests on model specimens.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.43-54
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• 2005

본 연구에서는3개소의 지중연속벽(D) 시험시공에 의해 유발된 지반의 변위에 대한 분석을 실시하였다. DW의 시공은 최근에 실시된 매립에 의해 압밀이 진행중인 압측성이 높은 해성점토층 및 풍화잔적토 지반에서 실시되었다. 수평변위의 계측결과는 DW시공에 의해 최대 293mm의 매우 큰 변위가 발생함을 보여주고 있는데, 이는 약 0.8$\%$ D(D=최대굴착고)에 해당되는 값이다. DW의 시공 도중 굴착면을 의도적으로 방치하는 경우, 지반 변위가 약 50-225$\%$ 증가하였다. DW 시공 이전에 해성점토층을 제트 그라우트로 보강하게 되면 지반변위가 매우 효과적으로 감소된 것으로 관측되었다. 본 연구에서 관측된 지표침하를 유사한 조건에서 실시된 DW 시공사례에서 측정된 지표침하의 양상과 간접 비교한 결과에 따르면, 해성짐토층에 DW을 시공하는 경우 최대 0.225$\%$ D의 지표침하가 발생하는 것으로 분석되었다.